解题思路：根据题意，从CuSO4+Fe=FeSO4+Cu，可以看出铁转化出铜，这是一个使固体质量增加的过程，而题目明确的说明过滤后的固体质量与投入的铁粉质量相同，这只能说明氧化铜被溶解后，硫酸仍然有剩余，剩余的硫酸继续消耗铁粉，且消耗铁粉的质量与前一步固体增加的质量相等；利用这一等量关系，计算所加入氧化铜的质量；由题意可知，硫酸最终全部装化为硫酸亚铁，根据硫酸根守恒可以求出加入铁粉的质量W的值；最后生成的溶质是FeSO4，它是由两部分生成的．第一部分与CuSO4反应得到的FeSO4，第二部分是铁与剩余硫酸生成的FeSO4，反应后溶液中总共含有FeSO4为两部分的质量和；根据质量守恒定律，反应后所得溶液总质量=100g稀硫酸+氧化铜的质量+铁的质量-析出的铜的质量（与铁的质量相等）-氢气质量，由于参加反应铁的质量与析出固体的质量相等，所以，反应后所得溶液的总质量=100g稀硫酸+氧化铜的质量-氢气质量．则最后得到溶液的质量分数为生成FeSO4的总质量与反应后所得溶液总质量的比．
设原先氧化铜的质量为m，则与氧化铜反应的硫酸的质量x，生成硫酸铜的质量y
CuO+H2SO4═CuSO4+H2O
80 98 160
m x y
[80/m＝
98
x＝
160
y]
x=[98m/80] y=2m
设加入铁粉与硫酸铜溶液充分反应固体增加的质量为a；与剩余稀硫酸反应的铁的质量为b，同时放出氢气质量为c
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu 固体质量增加
56 160 64 64-56=8
2m a
[160/2m＝
8
a]
a=0.1m
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
56 98 2
b 14g-[98m/80] c
[56/b＝
98
14g−
98m
80]=[2/c]
b=8-0.7m
反应前后固体质量不变，即与硫酸反应消耗铁的质量等于与硫酸铜反应固体增加的质量，即：a=b
0.1m=8-0.7m 解得m=10g b=1g
[56/b＝
2
c]由于b=1g所以有：
[56/1g＝
2
c]
c≈0.04g
由题意可知，硫酸最终全部转化为硫酸亚铁，设硫酸亚铁的质量为z：
H2SO4 ～FeSO4
98 152
100g×14% z
[98/100g×14%＝
152
z]
Z=[152/7]g
加入铁粉的质量W=[152/7g×
56
152]×100%=8g；
最后得到溶液的质量分数=[21.7g/100g+10g−0.04g]×100%≈19.73%
故答案为：（1）W的取值范围是W＞8g； （2）加入的氧化铜的质量是10g；（3）最后得到的溶液中溶质的质量分数为19.7%
点评：
本题考点： 根据化学反应方程式的计算；有关溶质质量分数的简单计算．
考点点评： 分析固体质量不变的原因是解决本题的关键：要使加入的铁粉和得到的固体质量相等必须使硫酸消耗多余的Fe，且消耗铁粉的质量与置换出铜固体增加的质量相等．